Pyramidenbahn

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 16. November 2021

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Unter der Pyramidenbahn wird die motorische Nervenbahn im Zentralnervensystem (ZNS) verstanden, die die beiden zentralen Motoneurone miteinander verbindet. Als Teil des pyramidalen Systems spielt die efferente Bahn eine entscheidende Rolle für die Willkürmotorik. Läsionen der Pyramidenbahn rufen Lähmungen hervor.

Definition

Die Pyramidenbahn ist ein Teil des motorischen Nervensystems und wird zum pyramidalen System gerechnet, das im Vorderhorn des Rückenmarks liegt. Die motorische Nervenbahn ist eine efferente Bahn und steht mit dem Motocortex in direkter Verbindung. Sie sorgt so für die Ausleitung von motorischen Impulsen aus dem Zentralnervensystem.

Ihre Zielstruktur sind die sogenannten Alpha-Motoneurone, die Erregung in Form von Aktionspotenzialen an die Muskelfasern der Skelettmuskulatur leiten. Das macht die Pyramidenbahn zu der mit wichtigen Schaltzentrale für sämtliche Bewegungen der Reflex- und Willkürmotorik. Die Nervenbahn zählt damit zum somatomotorischen System und kommt im Zentralnervensystem der meisten Säugetiere vor.

Anatomie

Die Pyramidenbahn ist die längste efferente Nervenbahn im menschlichen Körper. Sie liegt im Zentralnervensystem und erstreckt sich vom Rückenmark bis zum Gehirn. Auf beiden Seiten des unteren Myelencephalon ist die Bahn als pyramidaler Längswulst erkennbar. Zwischen dem Rückenmark und dem Nachhirn läuft sie in die sogenannte Pyramidenkreuzung aus.

Die Nervenfortsätze der zentralen Motoneuronen treffen sich in der Pyramidenbahn und formen so das extrapyramidale System. Zwei verschiedene Faserbahnen machen die Pyramidenbahn aus. Der motorische Tractus corticospinalis und der Tractus corticonuclearis. Als Tractus corticospinalis lateralis kreuzt der Großteil aller Neuriten in der Pyramidenkreuzung auf die Gegenseite der anatomischen Struktur.

Der Tractus corticonuclearis ist über einzelne Fasern an die Hirnnervenkerne angebunden und verläuft so eigentlich nicht durch die Pyramide des Myelencephalon. Daher wird er im engeren Sinn nicht zur eigentlichen Pyramidenbahn gerechnet. Die nicht über gekreuzten Neuriten formen den Tractus corticospinalis anterior paramedian.

Dieser motorische Nervenstrang sitzt im Rückenmarksvorderstrang und zieht in einzelnen Segmenten ins Vorderhorn des Rückenmarks ein. Diese motorische Nervenbahn ist als eigentliche Pyramidenbahn zu verstehen. Die Zellen der Pyramidenbahn werden histologisch Pyramidenzellen genannt und stammen vorwiegend aus der motorischen Rinde.

Funktion

Die Pyramidenbahn steht mit der primär-motorischen Großhirnrinde in Verbindung, in der die Zellkörper von zentralen Motoneuronen angeordnet sind. Die Axonfasern des oberen Motoneurons setzen sich aus der Hirnrinde ins Rückenmarks fort, wo sie im Vorderhorn das untere Motoneuron erreichen. Die beiden Motoneurone sind über die Pyramidenbahn miteinander vernetzt und übertragen Erregungen mit hoher Geschwindigkeit an die Muskeln.

Wie alle efferenten Nervenbahnen leitet auch die Pyramidenbahn also Erregungen aus dem zentralen Nervensystem zu den Erfolgsorganen, in diesem Fall zu den Motoneuronen, die sie wiederum an die Muskeln der Skelettmuskulatur weitergeben.

Zusammen mit dem sogenannten extrapyramidalen System ist die Pyramidenbahn somit an sämtlicher Motorik beteiligt. Eine tatsächliche Trennung des pyramidalen und extrapyramidalen Systems existiert eigentlich nicht. Die anatomischen Struktur steuern gemeinsam sowohl willkürliche, als auch unwillkürliche Bewegungen. Das pyramidale System ist für die Willkürmotorik und das extrapyramidale System für die unwillkürliche Reflexmotorik zuständig.

Weder die Herzmuskulatur, noch die Muskulatur der Verdauungsorgane unterliegt einer somatomotorischen Steuerung durch das Zentralnervensystem. Die Herzmuskelkontraktion wird über das vegetative Nervensystem und die Verdauungsmuskulatur durch das enterische Nervensystem gesteuert.

Erkrankungen

Babinski-Reflex

Pyramidenbahnzeichen

Multiple Sklerose

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)

Läsionen der Pyramidenbahn äußern sich in den sogenannten Pyramidenbahnzeichen. Als solche werden die pathologischen Reflexe der Babinski-Gruppe bezeichnet. Diese motorischen Reflexe kommen bei Babys unter einem Jahr physiologisch vor, besitzen bei Erwachsenen aber Krankheitswert.

Die Pyramidenbahnzeichen werden in der Neurologie als Hinweis auf Schädigungen an den beiden Motoneuronen interpretiert. Läsionen der Motoneuronen können durch entzündliche, ischämische oder degenerative Prozesse verursacht werden.

Wenn die Pyramidenbahn noch im Inneren des Gehirns beschädigt ist, treten schlaffe Lähmungen auf, die mit den Stunden zu spastischen Lähmungen werden. Oft ist zusätzlich die Feinmotorik beeinträchtigt. Der Muskeltonus ist bei einer spastischen Lähmung außerdem erhöht. Eine gestörte Durchblutung ist für pyramidale Schädigungen im Gehirn bei Weitem die häufigste Ursache.

Außerhalb des Gehirns kommen dagegen eher Krankheiten wie MS oder ALS als Schädigungsursache in Frage. Bei ALS degeneriert speziell das motorische Nervensystem. MS ruft dagegen immunologische Entzündungen im Rückenmark und Gehirn hervor.

Wenn Entzündungen im frühen Stadium einer Multiplen Sklerose die Pyramidenbahn angreifen, setzt der Neurologe eine eher ungünstige Prognose für den Verlauf der Autoimmunerkrankung an. Obwohl sie noch immer zu den Standardkriterien zählen, werden Pyramidenbahnzeichen aus der Babinski-Reflexgruppe prognostisch und diagnostisch mittlerweile als unsichere Kriterien verstanden.

Quellen

Herold, G.: Innere Medizin. Selbstverlag, Köln 2016
Masuhr K., Masuhr, F., Neumann, M.: Duale Reihe Neurologie. Thieme, Stuttgart 2013
Mattle, H., Mumenthaler, M.: Neurologie. Thieme, Stuttgart 2013
Siegenthaler, W. (Hrsg.): Siegenthalers Differenzialdiagnose Innere Krankheiten – vom Symptom zur Diagnose. Thieme, Stuttgart 2005

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